CN113382054B - 基于物联网小家电数据通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于物联网小家电数据通信系统，包括移动终端、主控板、服务器、无线通信模块、电力载波通信系统、第一智能家电和第二智能家电；移动终端，用于通过服务器实现移动终端与主控板数据通信；主控板，用于将服务器发送的无线数据信号通过无线通信模块发送给第一智能家电，以及接收第一智能家电反馈的数据信号并上传至服务器；电力载波通信系统的一端与无线通信模块连接，另一端与第二智能家电通信连接，用于无线数据信号通过电力线传输到第二智能家电，以及接收第二智能家电反馈的数据信号并通过电力线传输至主控板。本发明可将家居中所有的智能家电均接入家庭网络，以便实现移动终端与智能家电数据通信。

Description

基于物联网小家电数据通信系统

技术领域

本发明涉及家电控制，尤其涉及基于物联网小家电数据通信系统。

背景技术

随着科技的发展，智能家居进入人们的生活，使得人们的生活更为便捷，然而在家庭网络中由于房间的限制或信号的覆盖范围导致家庭中的一些智能家电无法接入网络，这就使得用户需要在家庭网络中接入更多的路由器或其他网络设备，以便将家庭中的所有智能家电均接入家庭网络，而随着设备的数量增多带来智能家居的配置更为复杂，不便于用户使用，同时设备需要接电，对于未预先埋设插接头的地方来说，需要拉扯较长的电线，存在安全隐患。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供基于物联网小家电数据通信系统，其能够解决现有技术中智能家电接入家庭网络时需要更多的网络设备或存在安全隐患等问题。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

基于物联网小家电数据通信系统，包括移动终端、主控板、服务器、无线通信模块、电力载波通信系统以及智能家电；多个智能家电包括第一智能家电和第二智能家电；

其中，所述移动终端与服务器通信连接，所述主控板通过互联网与服务器通信连接，用于通过服务器实现移动终端与主控板数据通信；所述主控板还通过无线通信模块与第一智能家电通信连接，用于将服务器发送的无线数据信号通过无线通信模块发送给第一智能家电，进而控制第一智能家电的工作状态，以及接收第一智能家电反馈的数据信号并上传至服务器；

所述电力载波通信系统的一端与无线通信模块连接，另一端与第二智能家电通信连接，安装于家庭网络的电力线上，用于将主控板通过无线通信模块发送的无线数据信号通过电力线传输到第二智能家电，以控制第二智能家电的工作状态，以及接收第二智能家电反馈的数据信号并通过电力线传输至主控板，进而上传至服务器；

第一智能家电、第一载波通信装置均位于无线通信模块的信号覆盖范围内；第二智能家电位于无线通信模块的信号覆盖范围之外。

进一步地，所述电力载波通信系统包括第一载波通信装置和至少一个第二载波通信装置，其中，第一载波通信装置、第二载波通信装置均安装于电力线上；第一载波通信装置的一端与无线通信模块通信连接、另一端通过对应第二载波通信装置与对应第二智能家电通信连接；第一载波通信装置，用于将无线通信模块发送的无线数据信号转换为电力载波信号，并通过电力线传输至第二载波通信装置；第二载波通信装置，用于将所述电力载波信号转换为无线数据信号并发送给第二智能家电。

进一步地，所述第一载波通信装置包括无线网络模块和第一通信转换模块；无线网络模块与无线通信模块通信连接，用于接收无线通信模块发送的无线数据信号并发送第一通信转换模块；所述第一通信转换模块与电力线电性连接，用于将无线数据信号转换为电力载波信号。

进一步地，所述第二载波通信装置包括第二通信转换模块和家电通信模块；所述第二通信转换模块与电力线电性连接，用于接收第一通信转换模块发送的电力载波信号并将其转换为无线数据信号，并通过家电通信模块将无线数据信号发送给对应第二智能家电。

进一步地，每个第二载波通信装置均设于对应第二智能家电在预设范围内的电力线插座上。

进一步地，所述家电通信模块包括WIFI模块、红外模块、射频模块和蓝牙模块中的任意一种；所述无线通信模块包括WIFI模块、红外模块、射频模块和蓝牙模块中的任意一种或多种的组合。

进一步地，所述移动终端，还用于向服务器发送初始化指令，使得服务器根据初始化指令生成注册指令并下发至主控板；所述主控板，用于将所述注册信号通过无线通信模块辐射出去以使得第一智能家电接收到所述注册信号后生成反馈信号，以及接收所述第一智能家电反馈的反馈信号并通过互联网发送给服务器以使得服务器对所述反馈信号进行解析并完成第一智能家电的注册；

所述主控板，用于将所述注册信号通过无线通信模块辐射出去以使得第一载波通信装置、第二载波通信装置将所述注册信号发送至第二智能家电，以及接收第二智能家电根据所述注册信号生成的反馈信号并通过互联网发送给服务器以使得所述服务器对所述反馈信号进行解析并完成第二智能家电的注册。

进一步地，所述移动终端，用于向服务器发送控制指令，以使得服务器根据所述控制指令生成控制信号并下发至主控板，从而使得主控板将所述控制信号通过无线通信模块下发至第一智能家电和/或第二智能家电；以及用于接收第一智能家电和/或第二智能家电反馈的反馈信号。

进一步地，还包括显示器；所述显示器与所述主控板电性连接，用于显示主控板发送的相关数据。

进一步地，还包括开关模块，所述主控板通过开关模块与入户电力线电性连接，用于控制入户电力线的开断，进而控制家庭网络的智能家电的供电电源的开断。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过将无线通信模块与电力载波通信系统结合，可实现家庭网络中所有的智能家电的接入以及控制，避免由于家居墙体或家具的遮挡而导致一些智能家电无法接入家庭网络导致其无法智能控制的问题。

附图说明

图1为本发明提供的基于物联网小家电数据通信系统模块图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示，本发明提供一种优选的实施例，基于物联网小家电数据通信系统，包括主控板、服务器、智能家电、无线通信模块和电力载波通信系统。

其中，主控板通过互联网与服务器通信连接，用于实现家庭网络与服务器的数据通信。具体地，通过服务器下发数据信号到主控板，以使得主控板控制其他各个模块的工作状态；同时，主控板通过其他各个模块的工作状态获取相应的通信数据并上传至服务器，这样，实现通过服务器对家庭网络中的智能家电的控制。

更为优选地，还包括移动终端。移动终端与服务器通信连接，通过服务器与家庭网络的主控板通信连接。具体地，用户通过移动终端向服务器下发控制信号，从而使得服务器将控制信号下发到主控板，以控制对应智能家电的工作，实现远程对家庭网络的智能家电的控制。在实际的生活过程中，用户可在回家的路上预先启动智能家电的工作，比如热水器、空调等，以便回到家庭中使用，方便用户的生活。

同时，用户还可通过移动终端查询家庭网络中各个智能家电的工作状态，以避免出门时忘记关智能家电，比如空调，导致电量的浪费等。本实施例通过移动终端、服务器以及主控板的数据通信，可实现家庭网络中的智能家电与用户之间的数据交互，方便用户生活。

更为优选地，主控板与无线通信模块电性连接，用于通过无线通信模块将数据信号辐射出去，以便智能家电接收到数据信号，执行对应动作。具体地，数据信号根据不同的操作进行设置，比如智能家电的注册、工作等，主控板可通过将注册信号、控制信号等通过无线通信模块下发到智能家电，以实现智能家电的注册、工作等，同时，主控板还可通过无线通信模块接收智能家电反馈回的反馈信号并上传至服务器。

优选地，本实施例中的智能家电根据所处的位置不同分为第一智能家电和第二智能家电。其中，第一智能家电为处于无线通信模块的信号覆盖范围之内的智能家电，第二智能家电为处于无线通信模块的信号覆盖范围之外的智能家电。由于第二智能家电处于无线通信模块的信号覆盖范围之外，无线通信模块的辐射的信号，第二智能家电无法接收，则导致其无法接入家庭网络。因此，本实施例还将第二智能家电与电力载波通信系统通信连接，将电力载波通信系统与无线通信模块连接。电力载波通信系统，用于接收无线通信模块辐射的信号，然后将其通过电力线传输至第二智能家电，其中电力载波通信系统，设于家庭网络的电力线上，用于借助电力线来实现数据信号的传输，可大大提高信号的辐射范围，同时，不需要增加任何额外的网络设备即可实现家庭网络中所有智能家电的接入。这样，主控板通过无线通信模块与电力载波通信系统连接，进而实现与第二智能家电的数据通信。

优选地，电力载波通信系统包括第一载波通信装置和至少一个第二载波通信装置。其中，第一载波通信装置的一端与无线通信模块连接、另一端与每个第二载波通信装置连接，用于将无线通信模块辐射的无线数据信号转换为电力载波信号，并通过电力线输送到第二载波通信装置。第二载波通信装置与第二智能家电通信连接，用于将通过电力线输送的电力载波信号转换为无线数据信号并发送给第二智能家电，以实现主控板与第二智能家电的数据通信。

更为优选地，第二载波通信装置有多个，每个第二载波通信装置可与多个第二智能家电通信连接，也即一个第二载波通信装置可与多个第二智能家电进行数据交互。一个第一载波通信装置与多个第二载波通信装置进行数据交互。这样，主控板通过无线通信模块将无线数据信号辐射给第一载波通信装置，第一载波通信装置将无线数据信号转换为电力载波信号并通过电力线传输至每个第二载波通信装置，每个第二载波通信装置再将电力载波信号转换为无线数据信号并传输至每个对应第二智能家电，实现了主控板对多个第二智能家电的数据交互。

更为具体地，第一载波通信装置包括无线网络模块和第一通信转换模块。无线网络模块与通信模块连接，用于接收无线通信模块辐射的无线数据信号并通过电力线将无线数据信号传输给第一通信转换模块。第一通信转换模块，与电力线电性连接，用于将无线数据信号转换为电力载波信号。

第二载波通信装置包括家电通信模块和第二通信转换模块。第二通信转换模块，与电力线电性连接，用于接收第一通信转换模块通过电力线传输的电力载波信号并将其转换为无线数据信号后发送给家电通信模块。家电通信模块与第二智能家电连接，用于将转换后的无线数据信号发送给第二智能家电。

更为优选地，第一载波通信装置与第二载波通信装置中还用于存储各个第二智能家电的信息，以便转发信号时能够准确地转发。

更为优选地，第二载波通信装置均设于对应第二智能家电在预设范围内的电力线插座上。

具体地，家电通信模块包括WIFI模块、红外模块、射频模块和蓝牙模块中的一种或多种的组合。通过设置多种组合通信方式，可实现多种不同类型的家电与第二载波通信装置的通信连接。比如，对于传统的空调来说，一般只支持红外控制，因此，第二载波通信装置的第二通信转换模块将电力载波信号转换为无线数据信号后可通过家电通信模块的红外模块将无线数据信号发送给第二智能家电。

本实施例通过无线通信模块将主控板与第一智能家电通信，以实现主控板与第一智能家电的数据交互；同时，还通过电力载波通信系统，将无线通信模块的信号覆盖范围进一步扩大，以便得出未处于无线通信模块的信号范围外的第二智能家电与主控板实现数据交互。

进一步地，无线通信模块包括WIFI模块、红外模块、射频模块和蓝牙模块中的一种或多种的组合。

更为优选地，主控板还用于生成注册信号，以实现智能家电的注册。具体地，可通过移动终端向服务器发起注册命令，从而使得服务器将注册命令下发至主控板。主控板生成注册信号并通过无线通信模块辐射出去：

此时，第一智能家电接收到注册信号后生成反馈信号并反馈给主控板。

无线网络模块接收到注册信号后发送给第一载波通信装置，以使得第一通信转换模块将注册信号后将其转换为电力载波信号并通过电力线出第二通信转换模块；第二通信转换模块将电力载波信号转换为注册信号后发送给家电网络模块，从而使得家电网络模块将注册信号转发至第二智能家电；第二智能家电接收到注册信号后生成反馈信号并依次通过家电网络模块、第二通信转换模块、第一通信转换模块以及无线网络接口、无线通信模块反馈至主控板。

主控板将反馈信号上传至服务器，以实现智能家电的注册。

同理，当需要控制对应智能家电的工作时，也即通过主控板将对应控制命令按照上述方式传输至对应的智能家电，以控制对应智能家电的工作状态，同时接收对应智能家电反馈的数据，以记录每个智能家电的控制记录，以便后续查看。

更为优选地，还包括显示器。显示器与主控板电性连接，用于显示主控板发送的相关数据。比如显示每个智能家电的工作状态。

进一步地，还包括开关模块，主控板通过开关模块与入户电力线电性连接，用于控制入户电力线的开断，进而控制家庭网络的智能家电的供电电源的开断。一旦发现家庭网络中智能家电的工作异常，可通过开关模块控制智能家电的供电电源，以避免火宅或其他异常情况的发生。

更为优选地，主控板，还用于根据每个智能家电反馈的反馈信号来判断智能家电是否正常工作，若否，则及时向服务器发送异常情况并通过移动终端反馈至用户，以便用户及时了解智能家电的运行情况，进而采取相应的措施。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.基于物联网小家电数据通信系统，其特征在于，包括移动终端、主控板、服务器、无线通信模块、电力载波通信系统以及智能家电；多个智能家电包括第一智能家电和第二智能家电；

其中，所述移动终端与服务器通信连接，所述主控板通过互联网与服务器通信连接，用于通过服务器实现移动终端与主控板数据通信；所述主控板还通过无线通信模块与第一智能家电通信连接，用于将服务器发送的无线数据信号通过无线通信模块发送给第一智能家电，进而控制第一智能家电的工作状态，以及接收第一智能家电反馈的数据信号并上传至服务器；

所述电力载波通信系统的一端与无线通信模块连接，另一端与第二智能家电通信连接，安装于家庭网络的电力线上，用于将主控板通过无线通信模块发送的无线数据信号通过电力线传输到第二智能家电，以控制第二智能家电的工作状态，以及接收第二智能家电反馈的数据信号并通过电力线传输至主控板，进而上传至服务器；

第一智能家电、第一载波通信装置均位于无线通信模块的信号覆盖范围内；第二智能家电位于无线通信模块的信号覆盖范围之外；所述移动终端，还用于向服务器发送初始化指令，使得服务器根据初始化指令生成注册指令并下发至主控板；所述主控板，用于将注册信号通过无线通信模块辐射出去以使得第一智能家电接收到所述注册信号后生成反馈信号，以及接收所述第一智能家电反馈的反馈信号并通过互联网发送给服务器以使得服务器对所述反馈信号进行解析并完成第一智能家电的注册；

所述主控板，用于将所述注册信号通过无线通信模块辐射出去以使得第一载波通信装置、第二载波通信装置将所述注册信号发送至第二智能家电，以及接收第二智能家电根据所述注册信号生成的反馈信号并通过互联网发送给服务器以使得所述服务器对所述反馈信号进行解析并完成第二智能家电的注册；

所述移动终端，用于向服务器发送控制指令，以使得服务器根据所述控制指令生成控制信号并下发至主控板，从而使得主控板将所述控制信号通过无线通信模块下发至第一智能家电和/或第二智能家电；以及用于接收第一智能家电和/或第二智能家电反馈的反馈信号；还包括开关模块，所述主控板通过开关模块与入户电力线电性连接，用于控制入户电力线的开断，进而控制家庭网络的智能家电的供电电源的开断；

所述电力载波通信系统包括第一载波通信装置和至少一个第二载波通信装置，其中，第一载波通信装置、第二载波通信装置均安装于电力线上；第一载波通信装置的一端与无线通信模块通信连接、另一端通过对应第二载波通信装置与对应第二智能家电通信连接；第一载波通信装置，用于将无线通信模块发送的无线数据信号转换为电力载波信号，并通过电力线传输至第二载波通信装置；第二载波通信装置，用于将所述电力载波信号转换为无线数据信号并发送给第二智能家电。

2.根据权利要求1所述的基于物联网小家电数据通信系统，其特征在于，所述第一载波通信装置包括无线网络模块和第一通信转换模块；无线网络模块与无线通信模块通信连接，用于接收无线通信模块发送的无线数据信号并发送第一通信转换模块；所述第一通信转换模块与电力线电性连接，用于将无线数据信号转换为电力载波信号。

3.根据权利要求2所述的基于物联网小家电数据通信系统，其特征在于，所述第二载波通信装置包括第二通信转换模块和家电通信模块；所述第二通信转换模块与电力线电性连接，用于接收第一通信转换模块发送的电力载波信号并将其转换为无线数据信号，并通过家电通信模块将无线数据信号发送给对应第二智能家电。

4.根据权利要求3所述的基于物联网小家电数据通信系统，其特征在于，每个第二载波通信装置均设于对应第二智能家电在预设范围内的电力线插座上。

5.根据权利要求3所述的基于物联网小家电数据通信系统，其特征在于，所述家电通信模块包括WIFI模块、红外模块、射频模块和蓝牙模块中的任意一种；所述无线通信模块包括WIFI模块、红外模块、射频模块和蓝牙模块中的任意一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的基于物联网小家电数据通信系统，其特征在于，还包括显示器；所述显示器与所述主控板电性连接，用于显示主控板发送的相关数据。

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